摘要：提高管线钢强度级别和管道输送压力是天然气输送管道的发展趋势,是输气管道技术进步的重要标志。近年来,我国管道企业和相关科研院所联合攻关,取得了一批关键技术成果,使西气东输(为便于区别,以下称为西气东输一线)和西气东输二线等国家重点管道工程的设计压力和钢管强度级别达到或领先于同时期的国际水平。这些成果包括:①研制了X70、X80钢级高性能管线钢及焊管、管件;②突破国际上螺旋缝埋弧焊管的使用禁区,确立了具有中国特色的"大口径高压输送主干线螺旋缝埋弧焊管与直缝埋弧焊管联合使用"的技术路线;③在国内首次研究了高压输气管道动态断裂与止裂问题,分别采用Battelle简化公式和Battelle双曲线法预测了西气东输一线和西气东输二线等管道延性断裂的止裂韧性;④在国内首次研究了油气管道基于应变的设计方法,解决了该设计方法及抗大变形管线钢管在强震区和活动断层管段应用的技术难题;⑤研究解决了高强度焊管的腐蚀控制和应变时效控制技术等。上述成果对降低输气管道建设成本、保障管道运行安全具有重要意义。

摘要：为了评价高钢级管道环焊缝的应变能力,建立了基于材料损伤理论的管道环焊缝有限元模型。通过优化裂纹尖端网格尺寸,准确模拟了裂纹尖端的应力分布及撕裂过程。采用屈服强度和均匀延伸率表征高钢级管道的材料特性,计算并分析了管道环焊缝的裂纹驱动力曲线,建立了裂纹扩展失稳准则和材料断裂韧性准则两种失效判据,研究了管道材料性能、裂纹长度及内压对裂纹驱动力的影响,定量分析了这些影响因素与管道应变能力之间的关系。结果表明:较之内压,裂纹长度对管道应变能力影响较大,材料均匀延伸率较屈服强度对管道的应变能力影响更大。针对基于应变设计的管道,建议对环焊缝提出均匀延伸率等塑性容量指标的要求,从而更好地为基于应变的高钢级管道的设计和评价提供技术依据。

摘要：近年来,我国管道企业和相关科研院所联合攻关,取得了一批关键技术成果,这些成果包括:研制了X70,X80钢级高性能管线钢及焊管、管件;突破国际上螺旋缝埋弧焊管的使用禁区,确立了具有中国特色的"大口径高压输送主干线螺旋埋弧焊管与直缝埋弧焊管联合使用"的技术路线;在国内首次研究了高压输气管道动态断裂与止裂问题,采用Battelle双曲线模型预测了西气东输和西气东输二线等管道延性断裂的止裂韧性;在国内首次研究了油气管道基于应变的设计方法,解决了该设计方法及抗大变形管线钢管在强震区和活动断层管段应用的技术难题;解决了高强度焊管的腐蚀控制和应变时效控制等技术。

摘要：应变时效现象会造成管线钢屈服强度和屈强比升高,应力-应变曲线出现明显屈服平台。通过对管线钢及钢管制造和使用过程的分析,指出应变时效行为对钢管生产过程质量控制、现场环焊缝对接以及管线服役性能的稳定性都有不良影响。通过减小钢管管体试样制备温度影响、严格控制防腐层制备工艺加热条件、降低管线钢中的C、N含量以及采用双相显微组织并在终轧时加速冷却后立即进行热处理等方法,可以有效降低应变时效效应。最后,对管线钢的应变时效行为的定量表征提出了建议。